二氧化碳同化，简称碳同化，是指植物利用光反应中形成的同化力，将二氧化碳转化为碳水化合物的过程。

二氧化碳同化是在叶绿体的基质中进行的，有许多种酶参与反应。高等植物的碳同化途径有三条，即碳3途径、碳4途径和景天酸代谢途径。